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2014 Fiscal Year Annual Research Report

イオン移動型ポリオキソメタレートを用いた新規機能創出

Research Project

Project/Area Number 24350095
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

西原 禎文  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00405341)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 戸川 欣彦  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00415241)
帯刀 陽子  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (30435763)
綱島 亮  山口大学, 理工学研究科, 准教授 (70466431)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsポリオキソメタレート / 誘電 / イオン移動 / 結晶構造 / イオン揺らぎ / 磁性
Outline of Annual Research Achievements

イオン移動型結晶とは結晶内で「局所的なイオン移動」が可能な系を指しており,一次元以上のイオン伝導パスを有したイオン伝導体もイオン移動型結晶に含まれる.本研究では,分子内に2つのイオン安定サイトを有したリング型ポリオキソメタレート分子(POM)を用い,分子内のサイト間イオン移動を利用した新規物性の創出を目指して行う.
当該年度は,POMサイト間移動が期待できるテルビウムイオン(Tb3+)包接POM(Tb-POM)を中心に研究を行った.また,参照物質としてイオン移動が期待できないナトリウム(Na+)包接POM(Na-POM)を用い,これらを比較することでイオン移動機構の解明を行った.具体的には,誘電率測定,IRスペクトル測定,P-E測定,分極測定,NMR測定によってイオン揺らぎの観測と,それに伴う誘電特性を評価した.例えば,イオン移動が期待されるTb-POMでは誘電率測定からイオン揺らぎに起因する周波数分散が観測され,得られた値から2つのサイト間のエネルギー障壁およびブロッキング温度を算出した.また,IR測定からイオン停止温度を見積もり,これが誘電率測定から見積もった値と一致することを確認した.更に,P-E測定からはイオン停止温度付近でのヒステリシスが観測されたほか,ポーリング処理後の分極測定から強誘電的な振る舞いが観測された.以上の結果,分子内でのイオン揺らぎに起因する強誘電性を確認し,新しいタイプの強誘電体の創出に成功した.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (36 results)

All 2015 2014

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (25 results) (of which Invited: 7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Chiral Magnetic Soliton Lattice in MnSi2015

    • Author(s)
      Y. Kousaka, N. Ikeda, T. Ogura, T. Yoshii, J. Akimitsu, K. Ohishi, J. Suzuki, H. Hiraka, M. Miyagawa, S. Nishihara, K. Inoue, and J. Kishine
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Conf. Proc.

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Weak Ferromagnetism in Chiral Inorganic Compound CrSi2015

    • Author(s)
      Y. Kousaka, Y. Takahashi, N. Ikeda, H. Matsui, J. Kishine, Y. Togawa, M. Miyagawa, S. Nishihara, K. Inoue and J. Akimitsu
    • Journal Title

      J, J. Phys. Soc. Conf. Proc.

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heterospin Pressure Sensor2015

    • Author(s)
      Kseniya Yu. Maryunina, Xiao Zhang,a Sadafumi Nishihara, Katsuya Inoue, Vitaly A. Morozov, Galina V. Romanenko and Victor I. Ovcharenko
    • Journal Title

      J. Mat. Chem. C

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High Magnetic Hardness for the Canted Antiferromagnetic, Ferroelectric, and Ferroelastic Layered Perovskite-like (C2H5NH3)2[FeIICl4]2015

    • Author(s)
      J. Han, S. Nishihara, Katsuya Inoue, M. Kurmoo
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic Network of Single-Crystalline Metal Oxide Nanoclusters Wired by π-Molecules2014

    • Author(s)
      R. Tsunashima, Y. Iwamoto, Y. Baba, C. Kato, K. Ichihashi, S. Nishihara, K. Inoue, K. Ishiguro, Y.-F. Song, T. Akutagawa
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 53 Pages: 11228-11231

    • DOI

      10.1002/anie.201406223

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Cuprate Spin Ladder Electronic Network of Single-Crystalline Metal Oxide Nanoclusters Wired by π-Molecules Linked by a Pyridyl Ligand2014

    • Author(s)
      X. Zhang, S. Nishihara, Y. Nakano, K. Y. Maryunina, K. Inoue
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 43 Pages: 1713-1715

    • DOI

      10.1246/cl.140657

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A magnetically isolated cuprate spin-ladder system: synthesis, structures, and magnetic properties2014

    • Author(s)
      X. Zhang, S. Nishihara, Y. Nakano, E. Yoshida, C. Kato, X. -M. Ren, K. Y. Maryunina, K. Inoue
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 43 Pages: 12974-12981

    • DOI

      10.1039/c4dt01746c

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Giant Photoconductivity in NMQ[Ni(dmit)2]2014

    • Author(s)
      T. Naito, T. Karasudani1, N. Nagayama, K. Ohara, K. Konishi, S. Mori, T. Takano, Y. Takahashi, T. Inabe, S. Kinose, S. Nishihara, K. Inoue
    • Journal Title

      Eur. J. Inorg. Chem.

      Volume: 24 Pages: 4000-4009

    • DOI

      10.1002/ejic.201402035

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Physical Properties of Tetrathiafulvalene Derivatives with Ferrocene-termnated Substituents2014

    • Author(s)
      Y. Tatewaki, K. Mizuguchi, C. Kato, S. Nishihara, S. Okada
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 43 Pages: 1131-1133

    • DOI

      10.1246/cl.1402

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the Nature of the Structural and Magnetic Phase Transitions in the Layered Perovskite (CH3NH3)2[FeIICl4]2014

    • Author(s)
      J. Han, S. Nishihara, K. Inoue, M. Kurmoo
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: 53 Pages: 1131-1133

    • DOI

      10.1021/ic026204t

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] α-Dawson型ポリオキソメタレートの選択的合成法の確立2015

    • Author(s)
      加藤智佐都,西原禎文,Maryunina Kseniya,綱島亮,帯刀陽子,井上克也
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 3-ピリジルニトロニルニトロキシドおよびその誘導体と銅(II)イオンにおける磁気交換相互作用2015

    • Author(s)
      山口航洋 西原禎文 井上克也 マリュニヤ・クセニヤ
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 固相イオン交換による分子性スピンラダーへの キャリアドーピング2015

    • Author(s)
      市橋克哉,西原禎文,今野大輔,町田亮,加藤智佐都, Maryunina Kseniya,井上克也,芥川智行,中村貴義
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 化学的手法による分子性スピンラダーの設計および物性制御2015

    • Author(s)
      西原禎文
    • Organizer
      量子スピン系研究会
    • Place of Presentation
      福井
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • Invited
  • [Presentation] Carrier doping in a molecular spin ladder system by utilizing solid state ion exchange2014

    • Author(s)
      Katsuya Ichihashi, Sadafumi Nishihara, Daisuke Konno, Kseniya Maryunina, Katsuya Inoue, Tomoyuki Akutagawa, and Takayoshi Nakamura
    • Organizer
      The 11th Nano Bio Info Chemistry Symposium
    • Place of Presentation
      Hiroshima. Japan
    • Year and Date
      2014-12-13 – 2014-12-13
  • [Presentation] 固体イオン移動の発現と機能創出2014

    • Author(s)
      西原禎文
    • Organizer
      有機固体化学の最前線2014
    • Place of Presentation
      愛媛
    • Year and Date
      2014-12-11 – 2014-12-12
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis and Physical Properties of Novel Chiral Molecule-based Magnets with MoV and CuII2014

    • Author(s)
      Shota Kinose, Katsuya Inoue, Sadafumi Nishihara, Kseniya Maryunina
    • Organizer
      International Research Symposium on Chiral Magnetism 2014 (IRSChM 2014)
    • Place of Presentation
      Hiroshima. Japan
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-08
  • [Presentation] Chiral Magnetic Soliton Lattice Study in Intermetallic Compounds FeX (X = Si, Ge)2014

    • Author(s)
      Tamami Koyama, Marina Miyagawa, Katsuya Inoue, Sadafumi Nishihara, Kseniya Maryunina, Yusuke Kousaka, Jun Akimitsu
    • Organizer
      International Research Symposium on Chiral Magnetism 2014 (IRSChM 2014)
    • Place of Presentation
      Hiroshima. Japan
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-08
  • [Presentation] The Physical Properties of WV–CuII Octacyanide-Bridged Magnets2014

    • Author(s)
      A. Sera, K. Nomi, S. Nishihara, and K. Inoue
    • Organizer
      International Research Symposium on Chiral Magnetism 2014 (IRSChM 2014)
    • Place of Presentation
      Hiroshima. Japan
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-08
  • [Presentation] A Triple-Helice Chiral Molecule-Based Magnet without Spontaneous Magnetization2014

    • Author(s)
      Li Li, Sadafumi Nishihara, Katsuya Inoue, Mohamedally Kurmoo
    • Organizer
      International Research Symposium on Chiral Magnetism 2014 (IRSChM 2014)
    • Place of Presentation
      Hiroshima. Japan
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-06
  • [Presentation] WV-CuIIを含むオクタシアノ架橋型金属錯体の構造と物性2014

    • Author(s)
      世良文香、能美耕太郎、西原禎文、Kseniya Maryunina、井上克也
    • Organizer
      第8回物性科学領域横断研究会(領域合同研究会)
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2014-11-21 – 2014-11-22
  • [Presentation] Preyssler型ポリオキソメタレート分子内でのイオン移動の観測と物性調査2014

    • Author(s)
      加藤智佐都,西原禎文,Maryunina Kseniya,綱島亮,帯刀陽子,井上克也
    • Organizer
      2014年日本化学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      山口
    • Year and Date
      2014-11-08 – 2014-11-09
  • [Presentation] チャネル構造を有するLi2([18]crown-6)3[Ni(dmit)2]2(H2O)4塩の固相カチオン交換と物性評価2014

    • Author(s)
      市橋克哉,西原禎文,今野大輔,井上克也, 芥川智行,中村貴義
    • Organizer
      :2014年日本化学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      山口
    • Year and Date
      2014-11-08 – 2014-11-09
  • [Presentation] Physical Properties of Molecular Crystals with Ion Motion System2014

    • Author(s)
      S. Nishihara
    • Organizer
      Special Lecture for Graduated Students in Zhengzhou University
    • Place of Presentation
      Zhengzhou, China
    • Year and Date
      2014-10-13 – 2014-10-13
    • Invited
  • [Presentation] Development of Molecular Materials with Ion Motion System2014

    • Author(s)
      S. Nishihara
    • Organizer
      IUPAC 10th International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-X)
    • Place of Presentation
      Zhengzhou, China
    • Year and Date
      2014-10-10 – 2014-10-14
    • Invited
  • [Presentation] STRUCTURE AND MAGNETIC PROPERTIES OF NOVEL CATION RADICALS2014

    • Author(s)
      Tomoaki Kawabata, Kseniya Maryunina, Sadafumi Nishihara and Kastuya Inoue
    • Organizer
      The 8th Russian-Japanese International Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices
    • Place of Presentation
      Kazan, Russia
    • Year and Date
      2014-09-21 – 2014-10-02
    • Invited
  • [Presentation] Structures and Magnetic Properties of Two Types of Cyano-Bridged Complexes2014

    • Author(s)
      Ayaka Sera, Sadafumi Nishihara, Kseniya Maryunina, and Katsuya Inoue
    • Organizer
      The 8th Russian-Japanese International Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices
    • Place of Presentation
      Kazan, Russia
    • Year and Date
      2014-09-21 – 2014-10-02
    • Invited
  • [Presentation] Reversible Single-Crystal to Single-Crystal Transformations and Associated Magnetism of a Cyanide-Bridged Chiral Magnet2014

    • Author(s)
      Li Li,Sadafumi Nishihara, Katsuya Inoue
    • Organizer
      第8回 分子科学討論会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2014-09-21 – 2014-09-24
  • [Presentation] 金属イオン―クラウンエーテルからなるイオンチャネル構造を利用した固体カチオン交換2014

    • Author(s)
      市橋克哉,西原禎文,今野大輔,Maryunina Kseniya, 井上克也,芥川智行,中村貴義
    • Organizer
      第8回 分子科学討論会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2014-09-21 – 2014-09-24
  • [Presentation] イオン移動機構を有するプレイスラー型polyoxometalateの物性2014

    • Author(s)
      加藤智佐都,西原禎文,Maryunina Kseniya,綱島亮,帯刀陽子,井上克也
    • Organizer
      第8回 分子科学討論会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2014-09-21 – 2014-09-24
  • [Presentation] W-Cuを含むシアノ架橋型金属錯体を骨格とした分子性磁性体の構造と物性評価2014

    • Author(s)
      世良文香、能美耕太郎、西原禎文、Kseniya Maryunina、井上克也
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [Presentation] プレイスラー型ポリオキソメタレート分子の内部空間を利用した機能開発2014

    • Author(s)
      加藤智佐都,西原禎文,Kseniya Maryunina,綱島亮,帯刀陽子,川俣純,鈴木康孝,井上克也
    • Organizer
      第7回 中国四国地区錯体科学研究会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2014-07-26 – 2014-07-26
    • Invited
  • [Presentation] Reversible Single-Crystal to Single-Crystal Transformations and Associated Magnetism of a Cyanide-Bridged Chiral Magnet2014

    • Author(s)
      Li Li, Sasafumi Nishihara, Katsuya Inoue
    • Organizer
      The 14th International Conference on Molecule-Based Magnets (ICMM 2014)
    • Place of Presentation
      St. Petersburg, Russia
    • Year and Date
      2014-07-05 – 2014-07-10
  • [Presentation] NATURE OF THE STRUCTURAL AND MAGNETIC PHASE TRANSITIONS IN THE LAYERED PEROVSKITE-LIKE (CH3NH3)2[FeIICl4]2014

    • Author(s)
      Jing Han, Sasafumi Nishihara, Katsuya Inoue,Mohamedally Kurmoo
    • Organizer
      The 14th International Conference on Molecule-Based Magnets (ICMM 2014)
    • Place of Presentation
      St. Petersburg, Russia
    • Year and Date
      2014-07-05 – 2014-07-10
  • [Presentation] Synthesis and Physical Properties of Novel Octacyanide-Bridged Magnet Belonging to Chiral Space Group2014

    • Author(s)
      A. Sera, S. Nishihara, K. Maryunina, and K. Inoue
    • Organizer
      :The 14th International Conference on Molecule-Based Magnets (ICMM 2014)
    • Place of Presentation
      St. Petersburg, Russia
    • Year and Date
      2014-07-05 – 2014-07-10
  • [Book] CSJカレントレビュー16“スピン化学が拓く分子磁性の新展開2014

    • Author(s)
      西原禎文,井上克也
    • Total Pages
      201
    • Publisher
      化学同人

URL: 

Published: 2016-06-01  

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